江苏省南通市区多校2023-2024学年高一下学期第一次月考物理试题（原卷版+解析版）

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一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。
阅读下面材料，完成下列各题：
“墓地轨道”用于放置失效卫星，位于地球同步轨道上方300千米处。如图所示，2022年1月26日，中国实践21号卫星利用捕获网成功将失效的北斗2号G2同步卫星拖到“墓地轨道”后，实践21号卫星又返回地球同步轨道。卫星在两个轨道上都做匀速圆周运动。
1. 实践21号卫星在同步轨道上运动时，与在“墓地轨道”相比，下列物理量中较小的是（ ）
A. 周期B. 角速度C. 线速度D. 向心加速度
2. 关于G2卫星和实践21号卫星的说法正确的是（ ）
A. G2卫星在同步轨道运行过程中，加速度始终不变
B. G2卫星在“墓地轨道”的运行速度在7.9km/s至11.2km/s之间
C. 实践21号卫星离开“墓地轨道”返回同步轨道时需要加速
D. 实践21号卫星从“墓地轨道”返回同步轨道的过程中，万有引力做正功
3. 电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 从20.0s到30.0s，支持力做负功
B. 从30.0s到35.0s，支持力不做功
C. 从40.0s到50.0s，支持力做正功
D. 从50.0s到60.0s，支持力做正功
4. 列车在平直轨道上由静止开始起动，起动过程牵引力的功率保持不变，列车所受阻力恒定，则列车的速度v随时间t变化的关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
5. 如图所示，固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环，小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑，在下滑至最低点的过程中，小环所受重力做功的功率（ ）
A. 一直变大B. 一直变小
C. 先变大后变小D. 先变小后变大
6. 如图所示，等量异种点电荷固定在A、B两点，ABCD构成一个平行四边形。C、D两点电场强度大小为E1、E2，则（ ）
A. E1>E2，C、D两点的电场强度方向不同
B. E1>E2，C、D两点的电场强度方向相同
C. E1=E2，C、D两点电场强度方向不同
D. E1=E2，C、D两点的电场强度方向相同
7. 如图所示，A、B是用绝缘柱支持两个导体，两个导体不带电且彼此接触。带正电荷的导体C靠近A、B，则下列说法正确的是（ ）

A. 先把A、B分开再把C移走，A、B将带上等量同种电荷
B. 先把A、B分开再把C移走，A、B将带上等量异种电荷
C. 先把C移走再把A、B分开，A、B将带上等量异种电荷
D. 先把C移走再把A、B分开，A、B将带上等量同种电荷
8. 如图所示，轻弹簧的左端固定，右端与一小物块相连，物块静置在光滑水平面上的A点，弹簧处于原长，物块带正电。当在该区域加一水平向左的匀强电场，物块从A点开始向左运动一段距离，弹簧未超出弹性限度，然后再回到A点。则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 物块回到A点时速度大于0
B. 系统的机械能先增大后减小
C. 物块的动能先增大后减小
D. 物块的加速度先向左，再向右，再向左，最后向右
9. 绝缘光滑圆锥顶端固定一个带电小球N，筒壁外侧有一带电小球M，如图所示，M球绕圆锥在水平面内做匀速圆周运动，且刚好不受筒壁弹力，则以下说法正确是（ ）
A. N的带电量一定大于M的带电量
B. M受到的库仑力对M做正功
C. 若把M球沿筒壁向上移近一段距离，M球可以在新平面内做匀速圆周运动
D. 若把M球沿筒壁向下移远一段距离，M球可以在新平面内做匀速圆周运动
10. 如图所示，足够长光滑斜面固定在水平地面上，在沿斜面向上的恒力F作用下，一物体从斜面底端由静止向上运动，在某一高度撤去力F。则在物体向上运动的过程中，以地面为零势能面，下列关于物体动能Ek、重力势能Ep随时间t变化的图像中可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
二、非选择题：共5题，60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 图甲是验证机械能守恒定律的实验装置。
（1）该装置中的打点计时器是 。
A. 电磁打点计时器B. 电火花打点计时器
（2）该装置中的物体a应选用 。
A. 木块B. 塑料块C. 重锤
（3）用图示装置进行实验时，有一处不合理之处，请指出并加以改进：____。
（4）该同学正确操作得到的一条纸带如图乙所示，O点对应a做自由下落的初始位置，该同学从合适位置开始选取了三个连续的计时点A、B、C，O、B间距离已在图中标出。已知电源频率，则仅需测量____即可验证OB段a的机械能是否守恒。
A．AC段的长度 B.AB段的长度
C.OC段的长度 D.OA段的长度
（5）在某次实验中测得物体a下落的加速度为9.66 m/s2，已知当地的重力加速度g=9.80 m/s2，则物体a和纸带下落过程中损失的机械能是该过程重力势能减小量的____倍。（结果保留两位有效数字）
12. 如图所示，质量为m的物体在地球赤道上随地球自转，将地球视为半径为R的球体，已知地球的质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G。求：
（1）物体随地球自转所需要的向心力大小Fn；
（2）物体在赤道上受到的支持力大小F。
13. 如图所示，一光滑的椭圆轨道固定在竖直平面内，P是椭圆的一个焦点，A、B分别是椭圆的最高点和最低点，A、B两点与P点在同一竖直方向，C点与P点在同一水平高度，P与A、C两点间距离分别为h、L。一轻弹簧的一端固定在P点，另一端连接质量为m的小球。由于微小扰动，小球从A点由静止开始沿轨道运动，到达C点时的速度大小为v。已知当小球分别处于A、B两点时，弹簧的形变量相同；小球处于C点时，弹簧处于原长；弹簧的劲度系数为k，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g。求：
（1）小球处于A点时弹簧的弹性势能Ep；
（2）小球到达B点时的速度大小vB。
14. 如图所示，小球A、B质量均为m、带等量正电荷，用长均为L的a、b绝缘细线悬挂于O点处于静止状态，已知细线a和b中的拉力大小相等，重力加速度为g，静电力常量为k，sin53°=0.8，cs53°=0.6。
（1）求小球A带电量Q；
（2）求O点处的电场强度大小E；
（3）若给小球A、B同时施加方向相反、大小始终相等的水平拉力F1、F2，且两力从0开始缓慢增大。求细线b与竖直方向的夹角从0°缓慢增加到53°的过程中F2所做的功W。
15. 如图所示，质量均为m=1.0kg的小球M、N用两根长度均为L=3m的轻质细杆a、b连接，细杆a的一端可绕固定点O自由转动，细杆b可绕小球M自由转动。两球与O点在同一水平高度由静止释放，t时刻细杆a与竖直方向夹角为θ=37°，细杆b为竖直方向，小球N的速度方向水平向右。重力加速度g=10m/s2。求：
（1）开始释放时小球N的加速度大小aN；
（2）t时刻小球M、N的速度大小vM、vN；
（3）从开始释放到t时刻的过程中，细杆b对小球N做的功W。